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Procède pour perfectionner la fabrication de l'acide sulfuri- que au moyen d'anhydrlque sulfureux.
L'invention est relative à un procédé permettant de perfectionner la fabrication de l'acide sulfurique au moyen de l'acide sulfureux.
Dans la fabrication de l'acide sulfurique au moyen du gaz SO2 ou anhydride sulfureux (qui peut être tiré du sou- fre en canon, des pyrites, de la blende de zinc ou autre matière minérale contenant du soufre), le dit anhydride sul- fureux est converti en anhydride sulfurique SO3 puis est absorbe dans un liquide. Les procédés usuels pour effectuer la fabrication de l'acide sulfurique sont connus sous les noms de procédé par les chambres de plomb et de procédé de
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ontac produisent, respectivement, de l'acide faible
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et de l'acide contenant soit moins d'eau, soitde l'anhy- dride libre.
Conformément à l'invention, l'acide sulfurique est tiré du gaz SO2 ou anhydride sulfureux d'une manière plus rapide, plus directe ou plus intensive que précédem- ment.
Divers procédés ont été proposés pour remplacer le procédé bien connu de fabrication dans les chambres et consistant à faire barboter les gaz sulfureux à travers du sulfate acide de nitrosyle; la dispersion du sulfate acide de nitrosyle dans les gaz SO2 et l'injection de l'acide dans les gaz au moyen de rouleaux. Dans ce dernier procédé,le sulfate acide de nitrosyle a été employé comme agent d'oxydation direct, le procédé consistant à amener le sulfate acide de nitrosyle en contact intime avec les gaz- SO2 de façon à ce que le dit sulfate soit toujours en excès par rapport aux gaz so ou anhydrides sulfureux.
Dans les procédés antérieurs utilisant la dispersion du @ sulfate acide de nitrosyle dans les gaz SO2, le sulfate acide de nitrosyle, là où il est employé comme agent ca- talyseur, ne l'est que pour la production d'anhydride sufu- rique 803 dans la forme gazeuse et non pas pour la prcduc- tion directe d'acide sulfurique H 2 SO4 par la réaction qui se produit entre l'anhydride sulfureux, l'oxygène atmos- phérique et l'humidité présente dans le liquide, Il résulte de recherches expérimentales, que de l'acte sulfurique peut être, et est, conformément à la présente Invention.. tiré directement des gaz par le simple contact avec le sul- fate acide de nitrosyle contenu dans le liquide.
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Il suffit de maintenir la composition du sulfate en question de façon à ce que celui-cirenferme, par exemple, de 80 à 90% d'acide sulfurique frais H2SO4 et par moins de 1% de composés nitreux considérés comme étant de l'HNO3 pour assurer la conversion de toute quantité voulue d'anhydride sulfureux en acide sulfurique;
le sulfate acide de nitrosyle agit ici non seulement comme agent d'oxydation comme on l'a supposé Jusqu'à présent, mais aussi, dans une certaine mesure, comme un vrai catalyseur comparable au pla- tine dansle procédé ordinaire par contact,
Conformément au présent procédé, on fait des-
2 cendre le gaz SO2, ou anhydride sulfureux, à travers de nombreux orifices ou de nombreux tuyaux ou tubes qui peu- vent être introduits dans des tuyaux ou récipients plus grands pouvant être entourés d'eau de refroidissement, ou bien dans une cuve dans laquelle circule de l'eau de refroidissement.
Ces tuyaux Intérieurs, débouchent, par leurs extrémités Inférieures dans les tuyaux plus grands qui peuvent se trouver dans une chambre ou récipient inférieur remplitotalement, ou partiellement, de sulfate acide de nitrosyle. Le gaz SO2, ou acide sulfureux, est refou- lé de haut en bas à travers les tuyaux dans le sulfate ' ' en question sous pression, ou bien est aspiré de haut en bas par succion en déterminant ainsi un mouvement ascen- dant du sulfate acide de nitrosyle à travers les tuyaux concentriques plus grands pour les amener dans une capa- cité située au-dessus,
ou bien à travers les espaces en- tourant les tuyaux par lesquels les gaz SO2 descendent comme dans un élévateur à air de façon à provoquer un mélan- ge intime du gaz SO2 et du sulfate acide (le nitrosyle le-
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quel se trouve ainsi en partie sous une forme liquide co-
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hérente dans la partie inférieure du récipient, en partie
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, l'état de mousse ou de mélange intime avec les gaz et en partie sous la forme t1'un brouillard où pluie dans la partie supérieure du récipient, ou dansun récipient supérieur distinct. Les tuyaux intérieurs peuvent être perfo- rés de toute manière désirée convenable à leurs extrémités
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inférieures pour augmenter l'action d'élévation et da raé- lange.
A titre de variante, le mélange qui est nées-
2 saire entre le gaz SO2 ou anhydride sulfureux et le sulfa-
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te acide de nitrosyle peut être provoqué rapi iement en refoulant le gaz sa 2 de cas en haut à partir d'une chambre Intérieure une chambre supérieure dans laquelle ledit sulfate est maintenu totalement ou partie liaient en sus-
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pension p..r la pression du gaz S02 dEni3 un appareil c0na1s- .
tant en un ou plusieurs L)Ourvus de perforations ou de fentes, ou autre dispositif approprié sur lequel du sulfate acide de nitrosyle est amené par courants ou p@r pellicules, le gaz SOs'élevant à travers ces tamis à une vitessetelle qu'il gène en partie, ou totalement, la descente du sulfate
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acide de nitrosyle mené sur l'appareil et !Ol'lü8 Ll!:b écume de gaz et de liquide :±,-jeSJ1J.3 des té'..i..i.3 dans le aut d'assu-
2 rer un mélange ou contact plus intime avec le gaz SO. Ces
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plateaux perforés ou tamis peuvent être é6c..:!.&1.1ent prévus au- dessous du niveau du liquide contenu dans la 0lé.l.11L...
De même le mélange ou contact peut être provo- qué par l'emploi d'un certain nombre de dispositifs a réseaux superposés, chaque cellule ou maille offrant un support a und pellicule de sulfate acide de nitrosyle laquelle est conti-
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nuellement exposée" au passage-, ascendant des gaz et est conti- nu&lleJ18Il't. reno.uvée par suite de la circulation du sulfate
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c3 e nitroayle.
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Un autre dispositif employé dans le même but, à savoir assurer le contact Intime et rapide entre les gaz et le sulfate acide de nitrosyle, consiste en une suite de dispositifs à mailles ou à réseaux introduits dans une colon- ne de sulfate acide de nitrosyle, les dispositifs en question servant à briser et à distribuer les gaz ascendants, on comprendra que, dans les procédés ci-dessus, le sulfate acide de nitrosyle peut être mis en circulation, que les liquides ou les gaz peuvent être refroidis et. que la concentration de l'acide peut être maintenue dans des limites convenables par l' introduction 'd' eau ou de vapeur d'eau ou acide faible et que, pour ces applications, il est possible d'employer tous procédés connus.
Un système d'appareil convenant bien pour la mise en pratique de l'invention et dans lequel les gaz et le liquide sont amenés en contact intime de manière à former une mousse ou écume, est montré schématiquement dans les figures 1 et 2 des dessins annexés dans lesquels:
La fig. 1 est une coupe verticale et la fig.2. un plan de fragment de l'appareil.
Un système d'appareil convenant pour la mise en pratique du procédé et utilisant dea tamis pourvus de trous ou de fentes est montré schématiquement aux tige. 3 à 5 des dessins, la fig.3 étant une coupe verticale, la fig.4, une coupe horizontale suivant la ligne x-x de la fig.3 et la fig.5 montrant, à une plus grande échelle, une coupe verti- cale prise par des plateaux ou tamis successifs.
Dans la disposition qui est montrée aux figs. 1 et 2 des dessins, les gaz pénètrent dans le ventilateur A par l'ouverture B et sont déchargés sous pression dans la conduite
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J--1 descendent â travers de nombreux petits tuyaux ou
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récipients D , D , D3-- qui sont suspendus dans des tuyaux ou récipients,plus grands F1,F2,F3 .. ouverts à leurs extré- mités inférieures et disposés dan3 une cuve ou chambre G.
Les gaz sortant d'orifices ménages dans les extrémités des tuyaux ou récipients D ,D ,D .. s'élèvent, par barbotage, travers l'acide contenu dans les tuyaux ou récipients envi- ronnants F1,F2,F3.., le mélange de l'acide et des gaz s'éle- vant dans la chambre H.
Le liquide se dépose sur le fond de la chambre H et est retiré, au moyen de poupes ou de toute autre manière, à travers des refroidisseurs et des chambres de mélange dans lesquels la concentration et la composition sont convenaulement réglées, pour revenir ensuite dans la chambre G à travers le tuyau d'arrivée d'acide J, Les gaz sont soutirés du sommet de la chambre H et ramenés à travers le ventilateur A et la chambre B, ou à travers des ventila- teurs et des chambres similaires, ou bien encore dans une chambre convenable de réaction de gaz telle qu'une chambre
2 de plomb ordinaire dans laquelle tout gaz SO ou anhydride sulfureux qui aurait pu échapper à la réaction peut être oxyde et absorbé.
Une certaine proportion de l'acide contenu dans la chambre H correspondant à la quantité d'acide sulfu- rique formé par réaction dans la cuve ou ch more G et les tuyaux qui s'y trouvent, est soustraite et peut être concen- trée et dénitrée si on le désire par tout procédé approprié,
Dans la disposition qui est montrée auxfigs. 3 à 5 des dessins, le mélange des gaz entre dans l'appareil à proximité du fond A, s'élève à travers les tamis G1...G5 et,passe par l'ouverture B, à un ventilateur ou aspirateur.
Le sulfate acide de nitrosyle introduit en C,passe par des-
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US un distributeur conique D à travers un distriouteur plat E
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et, de la, à travers les tamis G1...G5 pour s'échapper du fond par les tuyaux F. La disposition montrée à la fig.4 comporte une suite de cinq plateaux ou tamis dont les perfo- rations en forme de fentes sont disposées de fagon à s'éten- dre dans un sens sur l'un des tamis et, dans le sens trans- versai, sur l'autre en provoquant ainsi un mélange intime des gaz et un contact plus efficace avec le liquide.
En consultant la fig.5 qui moitié, à une plus grande échelle, des coupes verticales prises par certaines parties de deux plateaux successifs, on verra que les fentes ou perfora- ttions sont plus larges à la base qu'au sommet et sont Inclinées dans des directions opposées dans les plateaux ou tamis successifs.
Le rétrécissement des fentes ou des perforations depuis la base jusqu'au sommet dans les plateaux ou tamis successifs, joint à l'inclinaison des fentes par rapport à la verticale, a pour effet d'augmen- ter la vitesse des gaz dans leur passage, ce qui gène l'écoulement de l'acide de haut en bas et produit 'une mousse ou écume de liquide et de gaz dans les fentes et sur les surfaces supérieures des plateaux.La formation de cette mousse ou écume a pour effet d'assurer une très grande expo- sition des gaz à l'action du liquide en permettant au sul- fate acide de nitrosyle de remplir son rôle qui consiste à déterminer une comb,inaison entre l'anhydride sulfureux et l'oxygène et l'humidité présents.
REVENDICATIONS
1. Un procédé de fabrication de l'acide sulfurique au moyen des gaz renfermant du gaz SO2 ou anhydride sulfu- reux et de l'oxygène libre, remarquable en ce que le gaz
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